高中生物选修一学案：2.1 微生物的实验室培养(1)

[目标导航] 1.了解培养基的成分及种类。2.掌握无菌操作的技术方法。

一、培养基

1．概念：人们按照微生物对营养物质的不同要求，配制出供其生长繁殖的营养基质。

2．分类：依据培养基的物理性质可分为

(1)液体培养基：液体状态的基质。

(2)固体培养基：在液体状态的基质中加入凝固剂琼脂可制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。

3．营养

(1)各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。

(2)在提供上述营养的基础上，培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需要将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需要将培养基的pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。

二、无菌技术

1．概念：获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，无菌技术就是围绕如何避免杂菌的污染展开的。

2．消毒：用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的一部分微生物(不包括芽孢和孢子)。

3．灭菌：指采用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。4．无菌技术主要包括以下四方面

(1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。

(2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。

(3)为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。

(4)实验操作时应避免已经灭菌处理过的材料用具与周围的物品相接触。

5．实验室常用的消毒和灭菌方法

(1)日常生活中经常用到煮沸消毒法。

(2)对一些不耐高温的液体，如牛奶，可用巴氏消毒法。

(3)接种环、接种针或其他金属用具，可进行灼烧灭菌。

(4)能耐高温的、需要保持干燥的物品可进行干热灭菌。

(5)高压蒸汽灭菌：一般压力在100 kPa，温度为121 ℃的条件下，维持15～30 min。

(6)除了以上方法外，实验室里还用紫外线或化学药物进行消毒。

判断正误：

(1)所有的培养基中都要加入琼脂()

(2)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，有时还需要加入一些特殊的物质()

(3)培养基只有液体培养基和固体培养基两种()

(4)灭菌相比消毒对微生物的杀灭更彻底()

(5)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等)都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌()

[答案](1)×(2)√(3)×(4)√(5)×

一、培养基的成分及其类型

1．碳源、氮源及生长因子的来源与功能归纳

2.培养基类型划分

鉴别培养基

根据微生物的代谢特点，在

培养基中加入某种指示剂

或化学药品

鉴别不同种类的微生物，如

可用伊红美蓝培养基鉴别

饮用水或乳制品中是否有

大肠杆菌(若有，菌落呈现

深紫色，并带有金属光泽)

1．自养型微生物和异养型微生物的培养基成分的主要差别是什么？

[答案

]自养型微生物可以直接利用一些无机碳源如CO2中的碳元素，而异养型微生物只能利用有机物中的碳元素，所以二者的培养基的主要差别是碳源不同。2．液体培养基为什么适合用于工业生产？

[答案]因为在液体培养基中营养物质和菌体接触更充分，可以提高菌体和培养基的物质交换效率，所以适合用于工业生产。

3．如果要从土壤中分离某种微生物，所用的培养基从物理性质和用途两个方面进行分类，该培养基分别属于何种培养基？

[答案]从物理性质分该培养基应为固体培养基，从用途分该培养基应属于选择培养基。

4．某同学将霉菌和金黄色葡萄球菌混在一起，请你用培养基培养的方法将其中的霉菌选择出来。

[答案]可在培养基中加入青霉素，然后将混合微生物在该培养基中培养，存活的就是霉菌。

1．下列培养基配方中能作为选择培养基、鉴别培养基的依次是()

原料①②③④

蛋白胨/g 10 10 10 10

乳糖/g 5 5 5 5

蔗糖/g 5 5 5 5

KH2PO4/g 2 2 2 2

伊红/g 0.4

A.①③B．②①C．②④D．③①

[问题导析](1)四种培养基中共有的成分不能作为判断培养基种类的依据。(2)培养基①中因为含有伊红、美蓝，所以可以鉴定大肠杆菌；培养基③中因为含有高浓度的食盐，所以可以用来选择培养金黄色葡萄球菌。

[答案] D

[解析]在培养基中加入伊红和美蓝，可以用来鉴别是否存在大肠杆菌，有伊红和美蓝的培养基为鉴别培养基。高浓度的食盐可以抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可以将金黄色葡萄球菌分离出来，有高浓度食盐的培养基为选择培养基。

[一题多变]

(1)表格中的蛋白胨主要为微生物提供何种营养成分？

[答案]主要为微生物提供碳源、氮源和维生素。

(2)乳糖和蔗糖在培养基中的作用是什么？

[答案]可以为微生物提供碳源和能源。

(3)如果用培养基培养某种自养微生物，则该配方中的哪种物质可以去除？

[答案]乳糖和蔗糖。

二、消毒和灭菌的比较

灭

菌

使用强烈的

理化因素杀

死物体内外

所有的微生

物包括芽孢

和孢子

灼烧灭菌：用酒精灯火

焰的充分燃烧层灼烧

接种环、接种针或其他金属工具

干热灭菌：160～170 ℃

下加热1～2 h灭菌

玻璃器皿(吸管、培养皿)、金属

工具的灭菌

高压蒸汽灭菌：100 kPa、

121 ℃条件下，灭菌

15～30 min

培养基及容器的灭菌

注意：消毒与灭菌最大的区别是芽孢和孢子是否存活。

1．“无菌操作”与人们的生活休戚相关，无时、无处不在。

人们的哪些做法体现着“无菌操作”？

(1)在人们的日常生活中有哪些“无菌操作”的例子？请列举两例。

[答案]被褥、鞋袜要常晒；肉制品储存时用盐腌等。

(2)在人们的生产实践中有一些“无菌操作”，请列举两例。

[答案]家畜阉割后，要在其伤口涂抹一些酒精或白酒；初冬杨树树干涂刷生石灰水等。

(3)在人体自身健康防护中，也有“无菌操作”，请列举两例。

[答案]打针时，注射部位要用酒精棉球擦洗，一般要在其伤口处涂抹一些碘酒。2．一些需要保持生物活性的物体如实验者的双手应该使用何种无菌操作？为什么？

[答案]应使用消毒的方法，因为用灭菌的方法会杀死或破坏人的皮肤组织细胞。3．对于一些没有生物活性的物体如培养基、接种环、培养皿等要使用何种无菌技术？

[答案]应使用灭菌的方法，其中培养基一般采用高压蒸汽灭菌，接种环使用灼烧灭菌，培养皿等玻璃器皿使用干热灭菌。

4．无论是接种微生物还是制备培养基中的倒平板，都要在酒精灯火焰附近进行，请简述理由。